一种基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，包括：三个独立的齿轮状密闭碱金属蒸气池、三套温控系统、三个泵浦源、三个时域调制器、三套泵浦耦合系统以及一个光学谐振腔；每个齿轮状密闭碱金属蒸气池内分别充入钾、铷和铯介质中的一种以及缓冲气体；每个温控系统设置在一个齿轮状碱金属蒸气池外部，用于控制该碱金属蒸气池的工作温；每个泵浦源的输出激光中心波长与一种碱金属介质的中心吸收波长相对应；每个时域调制器可用于对一路连续泵浦光进行一定频率的时域调制；泵浦耦合系用于将泵浦光耦合进碱金属蒸气池内；光学谐振腔包括输出耦合镜和全反镜。本实用新型专利技术结构紧凑、原理简单、防干扰性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器
本技术属于碱金属蒸气激光器领域，涉及一种基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器。
技术介绍
自从半导体泵浦碱金属蒸气激光器(Diode-PumpedAl钾aliLaser,DPAL)的概念于2001年被首次提出以来，DPAL获得了广泛关注和迅速发展。DPAL兼具传统气体激光器和固体激光器的优势，同时规避了其缺点，被认为是未来极具潜力的新型高功率激光器的最佳选择之一。其主要优点包括：斯托克斯效率高，废热沉积少；气体介质循环流动，散热性好；气体介质无毒，易于管理操作；气体介质折射率的温度变化系数小，所得光束质量好；近红外光谱，大气透过性好；结构紧凑、体积小、重量轻、易于集成、且环境适应能力强等。基于上述优势，DPAL在科学研究、航空航天、工业加工、医疗卫生和国防军事等领域具有巨大的应用价值。尤其在军事方面，DPAL可应用于激光测距、激光雷达、激光通讯、光电对抗以及军事防御等领域。2010年，美国军方将DPAL作为未来兆瓦级高能激光的首选方案；2012年，美国将DPAL纳入其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，包括：三个独立的齿轮状密闭碱金属蒸气池、三套温控系统、三个泵浦源、三个时域调制器、一套泵浦耦合系统、一个光学谐振腔；每个独立的齿轮状密闭碱金属蒸气池内充入了固态或液态的钾、铷和铯介质中的一种，以及预设压强的缓冲气体，其中三个蒸汽池内的碱金属介质互不相同；每一套温控系统均包括齿轮状温控器、温度传感器和控制器，齿轮状温控器包括加热电极和冷却电极，每一套温控系统嵌套在齿轮状密闭碱金属蒸气池外部，并与蒸气池相匹配，用于控制齿轮状密闭碱金属蒸气池的工作温度；每个泵浦源的输出激光中心波长与一个齿轮状碱金属蒸汽池内碱金属介质的中心吸收波...

【技术特征摘要】
1.一种基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，包括：三个独立的齿轮状密闭碱金属蒸气池、三套温控系统、三个泵浦源、三个时域调制器、一套泵浦耦合系统、一个光学谐振腔；每个独立的齿轮状密闭碱金属蒸气池内充入了固态或液态的钾、铷和铯介质中的一种，以及预设压强的缓冲气体，其中三个蒸汽池内的碱金属介质互不相同；每一套温控系统均包括齿轮状温控器、温度传感器和控制器，齿轮状温控器包括加热电极和冷却电极，每一套温控系统嵌套在齿轮状密闭碱金属蒸气池外部，并与蒸气池相匹配，用于控制齿轮状密闭碱金属蒸气池的工作温度；每个泵浦源的输出激光中心波长与一个齿轮状碱金属蒸汽池内碱金属介质的中心吸收波长相对应；每个时域调制器用于对一路连续泵浦光进行频率的时域调制；泵浦耦合系统用于将泵浦光耦合进碱金属蒸气池内；光学谐振腔包括一个输出耦合镜和一个全反镜；所有碱金属蒸气池置于光学谐振腔内部，当各碱金属蒸气池内的碱金属介质受到相应泵浦光激励后辐射出不同波长的受激光子，这些光子在光学谐振腔内来回振荡放大，形成三波长连续、或三波长调制、或三波长混合调制-连续激光输出。


2.如权利要求1所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述碱金属蒸气池侧壁为纵向或横向齿轮状结构，蒸气池材质为玻璃或金属。


3.如权利要求1所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述齿轮状温控器为纵向或横向齿轮状结构，并与碱金属蒸气池管腔外部嵌套在一起；各温控器上开设有泵浦光透射口；所述齿轮状温控器上设置有凸出的加热电极和凹陷的冷却电极，凸出的加热电极嵌套在齿轮状蒸气池的凹部，凹陷的冷却电极嵌套在齿轮状蒸气池的凸部；齿轮状温控器将齿轮状碱金属蒸气池侧壁包住，通过加热电极、冷却电极与齿轮状碱金属蒸气池侧壁的直接热传导进行分区域温度控制。


4.如权利要求1所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述光学谐振腔为U型、或L型、或直线型谐振腔。


5.如权利要求4所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述光学谐振腔为U型谐振腔时，第一泵浦源输出的激光经过同轴布置的第一二分之一波片、第一时域调制器、第一聚焦透镜、第一偏振分光棱镜耦合进入第一齿轮状碱金属蒸气池；第二泵浦源输出的激光经过同轴布置的第二二分之一波片、第二时域调制器、第二聚焦透镜、第二偏振分光棱镜耦合进入第二齿轮状碱金属蒸气池；第三泵浦源输出的激光经过同轴布置的第三二分之一波片、第三时域调制器、第三聚焦透镜、第二偏振分光棱镜耦合进入第三齿轮状碱金属蒸气池；第三齿轮状碱金属蒸气池位于第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜之间，三个齿轮状碱金属蒸气池的光轴均不同轴；输出耦合镜位于第二齿轮状碱金属蒸气池一侧，全反镜位于第一碱金属蒸气池一侧。


6.如权利要求4所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述光学谐振腔为U型谐振腔时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺艳，王浟，杨峰，周鼎富，蔡和，荣克鹏，卢明腾，石振东，陈涌，陈春利，
申请(专利权)人：西南技术物理研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51